رفتار هیدرومکانیکی تراوایی سنگ آهک تحت فشارهای محصور کننده مختلف

اکثر مخازن نفتی در سنگ های کربناته واقع شده اند. مقدار تراوایی این سنگ ها در میدان ها مختلف از مقادیر پایین (در حد میلی دارسی) تا مقادیر زیاد متغیر هست. ماتریس تراوایی ثابت نبوده و تغییر آن تابعی از مقدار تنش محصورکننده می باشد. برای بررسی بیشتر این موضوع یک سری آزمایش سیلاب زنی (Core flood) بر روی نمونه های سنگ کربناته یکی از میادین نفتی در مقادیر تنش محصورکننده متغیر (1 تا 20 مگاپاسکال) انجام شده است. به منظور آنالیز دقیق تر نتایج، مدل سازی عددی آزمایشات با استفاده از نرم افزار FLAC3D به صورت رفتار توامان هیدرومکانیکی شبیه سازی شده است. نتایج آزمایشات و مدل سازی های عددی حاکی از کاهش تراوایی با افزایش تنش محصورکننده موثر تا محدوده مشخصی می باشد. با افزایش تنش محصورکننده تا حدود 12 مگاپاسکال مقدار تراوایی کاهش می یابد و پس ازآن کاهش تراوایی تغییر چشم گیری ندارد. همچنین افزایش مقدار فشار همه جانبه در مرحله اول باعث کاهش کرنش حجمی و به عبارتی بسته شدن درزه و شکاف می شود که کاهش تراوایی را در پی دارد. پس ازآن افزایش تنش محصورکننده باعث اتساع نمونه و ایجاد تغییر شکل در راستای عمود بر محور بارگذاری می شود که عملا در مقدار تراوایی تاثیر ندارد. لذا می توان اظهار داشت مقدار تراوایی در هر جهت تابعی از تنش های محصورکننده عمود بر محور موردنظر بوده و در طول زمان با تغییر میدان تنش، ماتریس تراوایی تغییر می کند. در نظرگیری این رفتار برای تراوایی سنگ مخزن می تواند در بررسی مقدار بازدهی چاه در طولانی مدت -که میدان تنش با کاهش فشار چاه تغییر می کند- به منظور ارزیابی بهتر از بازدهی چاه مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

تراوایی ، میدان تنش ، تنش محصور کننده ، رفتار توامان هیدرومکانیکی ، آزمایش سیلاب زنی